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环网柜应用实例


环网柜应用实例
魏柱 刘轶峰 安徽泗县供电有限责任公司 (234300)

摘要:该文通过环网柜在泗县县城电网规划中的实际应用,提出以环网柜为配网主框架的县城环网供 电方案。 关键词:环网柜;县城配网;规划;应用 中图分类号: TM59 1 环网柜的组成及性能 10 kV 户外箱式环网柜,又称环网供电单元(简称环网柜),每个环网供电单元由 3 至 5 路开关共箱组 成,接线方式灵活多样,可以满足不同配电网络节点的需求。由于开关装置和硬母线密闭在同一个金属封 闭外壳内,一般采用 SF6 作为灭弧介质和绝缘介质,开关采用三相联动的三工位 SF6 负荷开关或断路器,高 性能弹簧机构可实现快速分合闸操作。单独的环网单元由进线单元、计量单元、TV 单元、母线单元等多种 单元可任意组合多种方案。由于这种特殊的排列结构,环网柜具有如下特点: ·户外型、全绝缘、全密封结构,能适应任何恶劣环境。 ·体积小、重量轻、结构紧凑、占地小。 ·安装简单、操作方便、安全可靠、免维护。 ·可见断口,确认开关触头位置,保证人员安全。 ·三工位联动结构,有效防止设备缺陷运行。 ·具有电动/手动操作机构,配上 RTU/FTU 后即可实现远动及配电自动化。 由于它体积小、技术指标先进,完全可以取代常规的开关站,从而减少占地面积和缩短出线电缆长度, 降低整体造价和维护费用,因而广泛应用于工业园区、街道、居民区、繁华商业中心等作为接受和分配电 能之用。 2 环网柜在泗县县城配网规划中应用实例 2.1 泗县县城配电网建改现状及主网规划 2.1.1 改前状况 泗县县城人口 8.74 万,城区面积 16.8 km ,城区负荷 15MVA,负荷增长率约为 8%~10%。城区仅靠泗 县 110 kV 变电所(市属管理)供电,城区由该变电所三条 10 kV 线路(城东 105、城西 107、城北 104 线 路)独立供电。所有电力用户均为单电源供电,无环网和后备电源,任一条线路在输送过程出现故障均造 成城区大范围停电。 2.1.2 泗县县城配网主网规划
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文献标志码: A

文章编号: 1003-0867(2005)07-0024-02

2.1.2.1 近期规划 县城配电网 10 kV 两主供电源点由 110 kV 泗县变和 35 kV 城东变组成。从 110 kV 泗县变出 105 和 107 两路 10 kV 出线;从 35 kV 城东变出 104 和 106 两路 10kV 出线。泗县县城配电网以二环路为主环网,用四 台 2 进 2 出环网柜作为环网主联络开关,另外一台环网柜作为主环网柜备用联络开关,以保证电源互供, 各环网柜进线电源及出线供电范围见表 1。

目前由于北二环以北和南二环以南的负荷较小,因此利用重合器,采用同一条线路同杆双回架设的方 式。具体方法是:107 线路从 R1 开关(重合器,下同)再分 1 路同杆架设,接入开关 R4;104 线路从变电 站出线开关再分 1 路同杆架设,接入开关 R5,两条线路构成联络,正常运行时由 104 线路主供北二环以北 负荷,107 线路作为备用。105 线路从 R2 开关再分 1 路同杆架设,接入开关 R7;106 线路从变电站出线开 关再分 1 路同杆架设,接入开关 R8,两条线路构成联络,正常运行时由 106 线路主供南二环以南负荷,105 线路作为备用。 为了避免线路故障引起 110 kV 泗县变的 105、107 出线开关跳闸,在出线开关下侧加装 2 台重合器 R1 和 R2, 另外,在图 1 所示位置增加重合器 R3-R9 共 7 台,在未上配网主站以前,实现重合器就地馈线自动 化功能。 2.1.2.2 长期规划 从长远考虑,随着城市区域扩大,将建成三环路,可沿三环路再架设一个类似于二环路的大环网,即 沿东西南北四个方向设置 4 个环网柜实现大环网的联络,纵横方向再分别与 107、104、106 和 3#环网柜的 备用出线构成联络。 2.2 环网柜配置方案 2.2.1 负荷开关型环网柜配置方案 负荷开关型配置为:SF6 三工位(分、合、接地)负荷开关及其电动机构、带电指示器、避雷器、TA, 预留控制器(FTU)位置,每个箱体内配 1 面 TV 柜,预留直流电源和电池位置。环网结构如图 1 所示。

2.2.2 断路器型环网柜配置方案 断路器型配置为断路器(带隔离开关)及其电动机构、带电指示器、避雷器、TA,配控制器(FTU), 每个箱体内配 1 面 TV 柜,预留直流电源和电池位置。由于断路器价格比较高,所以,环网柜的 2 个进线单 元选用负荷开关,2 个出线单元选用断路器。环网结构如图 2 所示。

2.3 配网保护和操作说明 2.3.1 线路保护 (1)环网柜出线开关采用负荷开关方案 线路故障时不能开断故障电流,负荷开关上下侧的故障均由变电站出线开关切除。在没有安装控制器 和故障指示器的情况下,故障区段的确定和恢复无故障段供电均由人工完成。

(2)环网柜出线开关采用断路器方案 FTU 能够设置保护定值,出线开关上侧的故障由变电站出线开关切除,出线开关下侧的故障由环网柜 出线开关切除,保护范围为网架结构图中的供二环路以内的线路 104、105、106、107。 线路保护定值设置:如果变电站出线开关过流定值为 0.5 s,则环网柜出线开关过流定值设为 0.2~0.3 s,变电站出线开关退掉 0 速断,设为 0.2 s 延时速断,环网柜出线开关速断定值设为 0 速断,速断电流定 值要明显低于出线开关的定值。 2.3.2 负荷转供 两种方案的计划停电和负荷转供均由人工现场操作。 2.3.3 配网自动化效果 两种方案都可实现配网自动化远方控制方案,供电可靠性相当。断路器方案显然没有负荷开关方案经 济(见表 2),故泗县县城配网选用负荷开关方案。 2.4 配网自动化方案

根据泗县县城配电网网架结构(按照环网柜负荷开关方案),配网自动化方案采用远方控制方案。该 方案的原理是:主站系统/子站系统、通信系统、监控终端互相配合,利用终端设备监测故障信号和开关动 作情况,按照电网拓扑结构分析判断出故障区段,并经过远方操作将故障区段隔离和恢复非故障区段的供 电。 3 结论 泗县县城配网通过选用负荷开关型环网柜实现了环网供电,该规划网架的优点是负荷互供能力增强, 设备操作检修方便,供电区域划分清晰,主干线路的覆盖区域增大,停电区域缩小,大大提高了供电可靠 性,同时既为实现配网自动化打好基础,又考虑到县城配网网架的长远发展,为新建网架的联络互供作了 充分准备。


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